本發(fā)明涉及填料的制備及其應(yīng)用系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種橫臥式濕式電力洗滌塔用改性珍珠巖填料及其應(yīng)用系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在一般的工業(yè)生產(chǎn)中，二氧化硫和殘存的三氧化硫通?？梢酝ㄟ^堿液洗滌除去，但由于尾氣中夾帶的有機酸霧在堿洗過程中會產(chǎn)生大量的泡沫而影響堿洗的正常進行，通過絲網(wǎng)除霧器也只能除去粒度在1μm以上的酸霧，粒度為0.1-1μm的酸霧則用一般的分離裝置或化學吸收方法均很難除去，最有效的是采用靜電除霧器進行處理。

2、靜電除霧器（esp）是將高壓整流供電裝置產(chǎn)生的負高壓（10-50kv）施加于esp的電暈極（金屬導(dǎo)線置于金屬管的中心，陰極）上，使電暈極與集塵極（金屬管壁，陽極）之間產(chǎn)生一個巨大的不均勻的高壓電場。當電壓升高到起暈電壓以上時，電暈極附近區(qū)域內(nèi)的氣體被電離產(chǎn)生正離子和自由電子。在高電場的作用下，這些自由電子運動速度加快，當它們與中性氣體分子碰撞時，其能量足以釋放另外的自由電子，從而產(chǎn)生新的正離子和自由電子，新的自由電子和離子就會像雪崩一樣的連續(xù)發(fā)生，通常也被稱為電子雪崩。在電子雪崩過程中電暈極附近會產(chǎn)生強烈的電暈放電現(xiàn)象，并在其附近形成“離子化氣體區(qū)域”。這時從電暈區(qū)里有大量的自由電子和負離子逸出，飛向陽極。當帶有酸霧的氣體通過除霧器時，帶負電的粒子就會在運動中不斷地碰撞并被吸附到酸霧微粒上，從而使酸霧帶電?帶電后的酸霧在電場力的作用下，在幾秒鐘的時間內(nèi)先后到達陽極并放出負電荷，使酸霧本身集聚在陽極上，在重力作用下凝聚成較大的液滴，沿管壁而下由esp的底部排酸口排入黑酸貯罐，并定期排放處理。

3、濕式靜電除霧器在化工、冶金領(lǐng)域已經(jīng)有多年的使用經(jīng)驗，但煙氣處理量相對較少，氣速一般在1?m/s左右。為了提高處理效率，通常會提高進氣速度，當氣速加大，停留時間變短，要保證一定的除霧效率就需要加大電暈極線的比電流。同時，氣速的增大會使電暈極線發(fā)生較大幅度的擺動，進而影響除霧效率；另外，廢氣中較多的水汽在靜電區(qū)會影響到靜電除霧的效果，酸性廢氣中若含有四氫化硅，在電場靜電的作用及高溫條件下極易發(fā)生自燃，導(dǎo)致事故的發(fā)生，因此開發(fā)高氣速、高效安全的靜電除霧系統(tǒng)是目前最需要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種橫臥式濕式電力洗滌塔用改性珍珠巖填料及其應(yīng)用系統(tǒng)。

2、一種改性珍珠巖填料，制備所述改性珍珠巖填料的原料包含：膨脹珍珠巖、不飽和脂肪伯胺。

3、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述改性珍珠巖的制備方法如下：

4、s1：稱取一定量的膨脹珍珠巖，于100-120℃下烘干后，將其均勻地分散于醚類有機溶劑，攪拌均勻；

5、s2：將不飽和脂肪伯胺與二碳酸二叔丁酯在醇類溶劑中混合均勻，待2-3h后去除醇類溶劑，并用正己烷對產(chǎn)物進行洗滌；

6、s3：將步驟s2中所得產(chǎn)物加入至步驟s1的混合體系，向其中添加固體酸催化劑，升溫加壓至一定條件后，反應(yīng)3-8h，冷卻至室溫，所得沉淀進行抽濾，并用無水乙醇進行洗滌后干燥，即得所述改性珍珠巖填料。

7、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述步驟s1中，所用膨脹珍珠巖的粒徑為2-4mm；所述步驟s2中，不飽和脂肪伯胺與二碳酸二叔丁酯的摩爾比為1:1.5-2，醇類溶劑為甲醇、乙醇中的至少一種。在步驟s1中，若膨脹珍珠巖的粒徑過大或過小，不飽和脂肪伯胺都無法與膨脹珍珠巖充分地結(jié)合，導(dǎo)致膨脹珍珠巖的改性不徹底，無法實現(xiàn)有效的吸收，且粒徑過小還容易造成填料的堵塞。由于氨基在質(zhì)子性溶劑（醇類、胺類）中會與羥基發(fā)生反應(yīng)，因此在步驟s2中，使用二碳酸二叔丁酯中的叔丁氧羰基對氨基進行保護。

8、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述步驟s3中反應(yīng)體系的膨脹珍珠巖與不飽和脂肪伯胺的質(zhì)量比為10-15：3-5；不飽和脂肪伯胺的碳鏈為碳原子數(shù)6-18的烯基，具體選擇可以為戊烯伯胺、己烯伯胺、癸烯伯胺、十八烯伯胺、二十烯伯胺，更優(yōu)選為己烯伯胺、癸烯伯胺和十八烯伯胺中的一種。

9、膨脹珍珠巖表面含有親水性基團，并呈極性，極易吸水，當將其用于橫臥式濕式電力洗滌塔的預(yù)處理區(qū)中時，可降低進入靜電區(qū)的廢氣含水率，但吸水過多的膨脹珍珠巖就需要經(jīng)常性地更換。而在本發(fā)明中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過控制不飽和脂肪伯胺的用量及其脂肪鏈長，可使改性后的膨脹珍珠巖具有一定的憎水性。經(jīng)過不飽和脂肪伯胺改性的膨脹珍珠巖，在預(yù)處理區(qū)吸收水分，其表面呈堿性，廢氣經(jīng)由所述改性珍珠巖填料，含有的氫化硅可被吸收并水解形成硅酸沉淀，氫氟酸也同時被吸收。

10、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述步驟s3中，所用固體酸催化劑為氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯中的至少一種，添加量為改性珍珠巖使用質(zhì)量的0.15-0.3%；反應(yīng)條件為0.1-0.5mpa、60-100℃。

11、本發(fā)明還提供了一種上述改性珍珠巖填料的應(yīng)用系統(tǒng)-橫臥式濕式電力洗滌塔，所述橫臥式濕式電力洗滌塔包含箱體，所述箱體兩側(cè)分別設(shè)有進風口和出風口，所述箱體內(nèi)設(shè)有預(yù)處理區(qū)、除霧區(qū)及靜電吸附區(qū)。所述預(yù)處理區(qū)靠近所述進風口一側(cè)，其內(nèi)填充有所述改性珍珠巖填料，在該區(qū)，廢氣的流速一般控制在0.75-1.0m/s，滯留時間為1.0-1.5s，用于去除廢氣中的氫氟酸、四氫化硅等酸性氣體，同時也能攔截一些大粒徑的污染物；所述除霧區(qū)靠近所述出風口一側(cè)，用于對廢氣進行除霧操作；所述預(yù)處理區(qū)和除霧區(qū)之間設(shè)有兩個靜電吸附區(qū)，所述靜電吸附區(qū)用于釋放電荷使污染物負電，并將其通過靜電吸附。

12、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述橫臥式濕式電力洗滌塔中的靜電吸附區(qū)內(nèi)設(shè)置有陽極板和放電極。

13、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述靜電吸附區(qū)上方還設(shè)有絕緣室，所述絕緣室內(nèi)設(shè)有電極懸架，所述放電極上部懸掛于電極懸架上，下部通過牙桿穿設(shè)固定；所述絕緣室內(nèi)部兩側(cè)還設(shè)有絕緣子，且在外部一側(cè)設(shè)有高頻電源，所述高頻電源通過高壓電壓線與放電極連接，為放電極提供高壓電；所述陽極板通過螺栓與所述箱體內(nèi)的極板固定框連接；所述箱體內(nèi)部下方還設(shè)有玻璃鋼（frp）格柵，所述frp格柵用于對所述極板固定框架進行支撐。

14、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述放電極呈垂直設(shè)置，且間距一致。

15、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述預(yù)處理區(qū)、靜電吸附區(qū)和除霧區(qū)均設(shè)有噴淋系統(tǒng)，所述噴淋系統(tǒng)的噴淋介質(zhì)為堿性溶液。該堿性溶液優(yōu)選為0.5-1.0mol/l的氨溶液、氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液。

16、所述橫臥式濕式電力洗滌塔的運行順序為：同時開啟熱風吹掃和噴淋的1h后，開啟第一靜電吸附區(qū)，第一靜電吸附區(qū)先以50%的工作電壓工作5min后，同時將第二靜電吸附區(qū)開啟，此時第一靜電吸附區(qū)的電壓升至100%的工作電壓工作1h，第二靜電吸附區(qū)以50%的工作電壓工作1h；之后，第一靜電吸附區(qū)的電壓再次降至50%的工作電壓并工作6min，第二靜電吸附區(qū)的電壓升至100%的工作電壓并持續(xù)工作1h6min；第一靜電吸附區(qū)的電壓在以50%的工作電壓持續(xù)6min后便調(diào)至100%的工作電壓，并持續(xù)工作2h5min；在第二靜電吸附區(qū)的電壓以100%的工作電壓持續(xù)工作1h6min后，將其電壓降至50%并工作5min，隨之便以100%的工作電壓工作2h6min至程序結(jié)束；另一邊，第一橫臥式濕式電力洗滌塔在以100%的工作電壓持續(xù)工作2h5min后，便再次將其電壓降至50%的工作電壓，持續(xù)6min后，以100%的工作電壓運行1h至程序結(jié)束。

17、在兩個靜電吸附區(qū)放電工作的同時，需要開啟清洗程序?qū)λ鲫枠O板上吸附的顆粒物進行清理。第一靜電吸附區(qū)的清洗在整個放電工作過程進行兩次，一次是放電工作后的2h5min開始進行，一次是放電工作后的3h16min開始進行，兩次清洗僅進行2min即可；第二靜電吸附區(qū)在整個運行流程中只需進行一次清洗，即在第二靜電吸附區(qū)開始工作后的3h11min，且也只進行2min。

18、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述箱體底部設(shè)有用于收集污水的水箱，所述水箱內(nèi)設(shè)有循環(huán)水泵，收集下來的污水經(jīng)過簡單的處理，再經(jīng)循環(huán)水泵進入清洗流程，降低處理成本。

19、在本發(fā)明的一些實施方式中，所述箱體外部設(shè)有多個箱體補強件，所述箱體補強件用于對箱體進行加固。

20、有益效果：1，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的改性珍珠巖填料以不飽和脂肪伯胺作為改性劑，在膨脹珍珠巖的表面加成接枝氨基及脂肪烷基鏈，通過控制不飽和脂肪伯胺碳鏈的長度，使膨脹珍珠巖的部分表面具有憎水性，減弱珍珠巖的吸水性，在提高膨脹珍珠巖對酸性廢氣中氫氟酸及四氫化硅處理的同時，也不會造成所述改性珍珠巖填料因吸水過多而無法使用的情況；

21、2，本發(fā)明所述改性珍珠巖填料使用后還可以回收作為建筑材料來制備水泥漿料，實現(xiàn)資源化，大大降低對環(huán)境的破壞；

22、3，本發(fā)明提供的橫臥式濕式電力洗滌塔，與現(xiàn)有技術(shù)相比，還設(shè)置有預(yù)處理區(qū)，在預(yù)處理區(qū)填充有所述改性珍珠巖填料，經(jīng)過預(yù)處理的廢氣中，酸性氣體、水汽及一些懸浮顆粒物的含量將會大大降低，后續(xù)靜電吸附區(qū)和除霧區(qū)的工作壓力將會大幅減小，從而可降低所述橫臥式濕式電力洗滌塔的工作成本，兩個靜電吸附區(qū)的設(shè)置可進一步提升整體的凈化效率，能有效地對工業(yè)廢氣中具有不同粒徑的污染物進行徹底清潔。而且，所述橫臥式濕式電力洗滌塔的結(jié)構(gòu)為橫臥式，可設(shè)置在對高度空間有限制的區(qū)域，也方便進行日常巡檢與維修。